医学影像设备细分子行业现状、市场规模、格局及趋势介绍

最佳答案 匿名用户编辑于2023/03/21 08:44

全球 PET/CT 市场规模稳定增长,行业发展前景广阔。

1、磁共振成像系统:3.0T对1.5T的替代是主要增长点

磁共振成像系统(Magnetic Resonance Imaging,简称 MR)是一种利用人体 内水分子中的原子核(主要是氢质子)在强磁场中的磁共振信号经重建进行组织 或器官成像的设备。MR 主要由主磁体(信号源)、梯度线圈(信号定位)、射 频线圈(信号产生)、计算机(图像重建)、谱仪(中央控制)、检查床等组成, 操作人员通过主机启动程序,扫描指令通过控制计算机传递至谱仪系统,生成梯 度和射频发射信号,信号经放大器放大后通过发射线圈激发扫描部位处于磁场内 的原子核,产生磁共振效应,再经信号处理生成图像。

MR 与其他医学影像设备对比存在较大优势。相对于 XR 和 CT,MR 没有辐射影 响,具有更高的软组织分辨率,尤其适用于脑组织成像;相对于超声,MR 的图 像分辨率更高,能够显示更多细节;相对于其他成像技术,MR 不仅能够显示有形的实体病变,而且还能够对脑、心、肝等功能性反应进行精确的判定,在帕金 森氏症、阿尔茨海默氏症、癌症等疾病的诊断方面可发挥重要作用。

1981 年世界上首台医用 MR 设备问世,我国起步较晚,1992 年我国首台 MR 系 统问世,1999 年我国首台 1.5TMR 问世,2015 年我国首台 3.0TMR 问世,中国 MR 研发的步伐逐步追上世界水平。MR 领域 1.5T 场强的产品较为成熟,但目前 正逐步向 3.0T 升级。全球范围内仅部分公司掌握了 3.0T 及以上 MR 的核心技术 和整机生产能力。MR 的快速成像技术伴随着理论的创新不断更新, 早期的快 速成像技术主要是傅里叶采集技术,但此方法的加速倍数有限,2016 年以后, 深度学习神经网络算法的发展为磁共振快速成像提供了新的思路,基于深度学习 的降采样图像重建方法成为 MR 研究领域的最新热点。

磁共振设备按磁体类型可以分为永磁型 MRI 设备和超导型 MRI 设备,按磁场强 度大小可以分为低场 MRI(1.5T 及以下)、高场 MRI(1.5~3T)和超高场 MRI (5T、7T 及以上)。目前临床上用的设备以 1.5T 和 3T 为主,未来 3T 将成为 主要增长点。

全球 MR 市场规模持续增长,中国已成为全球 MR 增速最快的市场,2020~30 年市场规模复合增长率为 10.6%。根据灼识咨询的数据,全球 MR 市场规模在 2020 年达到了 93.0 亿美元,预计在 2030 年将达到 145.1 亿美元。随着各国在 MR 领域的研发投入不断增加,MR 的研究和产业化仍在快速发展,系统的新性 能不断提高,应用领域不断拓展。2020 年到 2030 年全球 MR 市场规模 CAGR 为 4.5%,北美地区 CAGR 为 0.8%,欧洲地区 CAGR 为 0.4%,中国大陆地区 CAGR 为 10.6%,相比之下,中国市场的增速和增长贡献度都是最高的,预计 2022 年中国大陆地区将成为 MR 市场规模最大的地区。

从人均保有量的维度,中国每百万人 MR 人均保有量水平与发达国家存在显著差 距。2018 年,日本、美国每百万人 MR 人均保有量分别约为 55.2 台和 40.4 台, 同期中国每百万人 MR 人均保有量约为 9.7 台。随着临床及科研需求的持续增加,医疗科技的进步推动着医疗诊断技术的发展,MR 成为重要的高端医学影像系统 之一。目前,中国 MR 市场扩张速度已处于全球第一,2020 年中国 MR 市场规 模达到 89.2 亿元,预计 2030 年将增长至 244.2 亿元,2020 年到 2030 年的 CAGR 为 10.6%。

基层医院和 3.0T 对 1.5T 的替代是未来十年的主要增长点。MR 开始进入商业化 市场,磁体从低场强的永磁开始,场强范围在 0.2-0.5T,随着社会对医学影像质 量要求的不断提升,对 MR 这一临床应用最为广泛的医学影像设备的成像质量要 求进一步提高,由此推动了低场永磁 MR 向 1.5T 超导 MR 乃至更高场强 3.0T MR 升级,同时也已启动开展超高场 5.0T 产品研发,目前市场 1.5T MR 仍然最多, 更新换代主要是以 3.0T MR 取代 1.5T MR。2020 年,中国市场 1.5T 及以下的 中低端 MR 占比(新增台数口径)约为 75%,3.0T 高端 MR 占比约 25%,预计 未来 3.0TMR 将成为中国 MR 市场主要增长点。

MR 领域国产化率已超三成,1.5T 实现进口替代,3.0T 突破技术封锁。按照新 增台数统计,2020 年联影医疗是中国市场最大的 MR 设备厂商,领先国际厂商, 公司份额高达 20.3%。中国 MR 市场主要参与者为 GE 医疗、西门子医疗、飞利 浦医疗、万东医疗、日本东芝和联影医疗。在中国 3.0T 及以上 MR 设备市场中, 西门子医疗市场占有率排名第一,联影医疗占比约 17%,排名第四;在中国1.5TMR 设备市场中,联影医疗市场占有率排名第一,份额占比约 25.4%;在中 国超导 MR 设备市场中,联影医疗市场占有率排名第一,份额占比约 24%。

磁共振诊疗一体化是未来发展的重要方向。行业技术的主要发展趋势为:增强系 统主磁场强度、提升梯度性能、数字化高通道谱仪性能,提高成像清晰度;采用 新型数据采集及重建算法,提高扫描成像速度;开发大孔径、低噪音系统,改善 检查舒适度;以人工智能技术赋能检查流程,优化检查工作流。诊疗一体化是将 先进的磁共振成像技术与人工智能算法、机器人辅助手术以及介入物理治疗技术 相结合, 从而对重大疾病临床治疗产生颠覆性的变革。

2、X 射线计算机断层扫描系统:高端转型和低端下沉是主要增长点

X 射线计算机断层成像系统(Computed Tomography,简称 CT)主要由球管、 高压发生器、探测器系统等构成,通过球管发出 X 射线,X 射线穿透人体组织后 被探测器接收并转换为数字信号,经计算机变换处理后形成被检查部位的断面或 立体图像,从而发现人体组织或器官病变。CT 具有扫描速度快、高密度物质分 辨能力强、三维立体成像等优势,临床应用场景十分广泛,在急诊出血诊断、骨 折诊断和心脑血管疾病诊断、肿瘤诊断方面有不可替代的作用。 目前行业领先厂商可实现 16 排到 320 排等 CT 产品的覆盖,国内厂家产品以 64 排以下 CT 产品为主。

根据各类用户的应用特点和 CT 产品的核心参数和性能差异,CT 产品可以分为 经济型产品、终端产品和高端产品。

全球 CT 规模持续增长,中国 CT 市场规模已超百亿。根据灼识咨询的数据,预 计全球 CT 市场规模到 2030 年达到 215.4 亿美元,CAGR 为 4.8%。其中预计 2020 年至 2030 年亚太地区市场规模增速在所有地区中最高,到 2030 年规模达 到 98.7 亿美元,CAGR 为 6.5%。2019 年中国 CT 市场规模达到约 117.6 亿元, 2020 年在新冠疫情带来的强烈需求驱动下,中国 CT 市场规模达到约 172.7 亿 元,预计 2030 年将达到 290.5 亿元,2020-2030 年 CAGR 为 5.3%。

从人均保有量的维度,中国每百万人 CT 人均保有量水平与发达国家存在显著差 距。欧美国家 CT 市场已经进入相对成熟的时期,中国 CT 市场起步较晚, 2019 年,中国每百万人 CT 保有量约为 18.2 台,仅为美国每百万人 CT 保有量的 1/3, 具有较大成长空间。

从产品构成来看,中国市场将逐步向高端和经济型 CT 转型。国产 CT 经过数十 年积累,于 2010 年前后正式实现主流 CT 机型国产化,技术突破带来医学影像 设备企业的快速发展。随着中国人口老龄化程度加深对于医疗检查需求的提升、 分级诊疗政策下基层医疗设施投资建设力度加大以及鼓励社会办医环境下民营 医院数量的快速提升,CT 作为必备设备将会迎来较大的发展机会。按新增台数 口径统计,2020 年中国市场 64 排以下 CT 规模占比达到 65%,而 64 排及以上 CT 规模占比为 35%,未来 64 排及以上 CT 将成为中国市场新的增长点,预计 2030 年 64 排及以上 CT 规模占比将提升至 40%以上。

未来 64 排及以上高端 CT 和低端下沉市场将会是中国市场主要增长点。2020 年, 联影医疗是中国最大的 CT 设备厂商,也是中国 64 排以下 CT 占有率最高的厂商, GE 医疗是中国 64 排及以上占有率最高的厂商。按新增台数口径,2020 年联影 医疗在 CT 行业市占率达到 23.7%,GE 医疗紧随其后。在中国 64 排以下 CT 领 域国产化率已经达到 65%,其中联影医疗占比 28%,但在 64 排及以上的高端 领域国产化率仍仅 35%,仍有提升空间。

行业技术的主要发展趋势为:1)通过适配受检者情况及体位并设计剂量参数, 结合重建算法的更新迭代,降低检查时扫描剂量,实现低剂量扫描;2)通过能谱及灌注功能,为临床诊断提供更多定量分析工具,拓宽 CT 临床应用场景;3) 通过优化球管和高压发生器性能,提高小病灶检出能力、降低运动伪影、提升心 血管图像分辨能力等。

3、X 射线成像系统:品类众多,高端领域国产化率较低

X 射线成像系统(X-ray,简称 XR)是通过球管发出 X 射线,X 射线穿透人体组 织后被探测器接收并生成人体影像,根据临床应用的不同具有不同的成像模式, 包括二维静态成像、二维动态成像、三维断层成像等。XR 检查可应用于筛查、 诊断及外科手术与介入手术的影像引导。

XR 主要由 X 射线管、高压发生器、探测器系统构成。根据临床用途不同,XR 产 品可分为数字化医用 X 射线成像系统(Digital Radiography,简称 DR)、数字 乳腺 X 射线成像系统(Mammo)、移动式 C 形臂 X 射线成像系统(移动 C 臂)、 血管造影 X 射线成像系统(DSA)等。其中,DR 广泛应用于常规体检与临床疾 病诊断,是临床应用最广泛的放射影像设备;Mammo 主要用于各种乳腺疾病的 筛查与诊断;移动 C 臂多用于为外科手术提供影像引导,DSA 多用于心脏、神 经、肿瘤等各类介入手术的影像引导。

 

当前 X 射线成像主要以 2D 图像为主,由于组织重叠,导致通过 XR 图像精准诊 断仍存在一定难度。在辐射剂量方面,由于 X 射线检查自身会产生辐射,还有部 分临床场景需要医生在辐射下进行操作,会对患者或医生身体产生一定影响。此 外,XR 临床检查摆位操作通常依赖技师经验,准确摆位不确定性较高,进而影 响成像质量。

全球与中国 XR 市场规模均保持快速增长,根据灼识咨询的数据,2020 年全球 XR 市场规模接近中国市场的 6 倍,达到 120.8 亿美元,2015~2020 年复合增长 率 5.7%。由于全球老龄化进程加速、骨科疾病和癌症发病率变化等因素,预计 2020~2030 年全球 XR 市场规模复合增长率为 5.3%。亚太地区由于人口众多, 将会持续保持规模最大的地位。

中国的 XR 市场目前还未饱和。2020 年中国 XR 市场规模约 123.8 亿元,随着分 级诊疗政策的推行,基层下沉市场空间得到释放,未来 XR 市场规模将持续扩大, 2020 年疫情促进了移动 DR 等 XR 设备的发展,预计 2030 年中国 XR 市场规模 能够达到 206.0 亿元,2020-2030 年市场规模 CAGR 为 5.2%。由于临床上对 XR 设备的精准性、便捷性、高效性的诉求越来越高,中国 XR 设备未来有望向着智 能化、移动化、动态多功能化方向发展。同时,在国产厂商对技术研发的持续投入下,XR 设备的核心技术在未来有望完全实现国产自主化,国产设备将向高端 产品实现渗透。

在 XR 行业各个细分市场中,DR 及移动 DR 设备基本实现国产化,乳腺机和 DSA 国产化率较低,其中 DSA 国产化率低于 10%。1)DR 作为基础普及型设备,经 过过去 20 多年发展,增量市场走向存量市场,国产化率占比超过 8 成,已经实 现进口替代,但在中高端市场中国产设备仍有增长空间;2)中国乳腺机设备普 及程度不足,每百万人口保有量低,为美国的 6%,乳腺机市场仍以进口设备为 主导,随着《乳腺癌筛查工作方案》等政策推动叠加高端乳腺机核心技术国产三 维度断层和核心部件国产化水平的提升,乳腺机市场有望迎来快速增长;3)C 形臂进口仍占优势,按销售数量统计,市场份额前十的企业中有五家国内企业, 占据 30%市场份额。4)DSA 的进入门槛显著高于诊断 XR 产品,长期被西门子 医疗、飞利浦医疗、GE 医疗等寡头垄断,国产化刚刚起步。

市场格局方面: 1)在常规 DR 的销售数量上,国产品牌占据前列,按销售数量统计,2021 年, 万东医疗以20.11%位列第一,其后依次是安健9.42%、联影8.03%、普爱7.58%、 蓝影 5.98%、迈瑞 5.53%、深图 4.75%、飞利浦 4.63%、西门子 4.51%和锐珂 4.42%,基本实现国产替代。新冠疫情发生以来,移动 DR 的需求量持续增长。

2021 年,移动 DR 销售数量占比前五的均为国产品牌,其中联影以 16.62%的占 比位列第一,其后依次是万东 13.38%、迈瑞 10.29%、安健 9.71%和普爱 8.24%, 国产品牌已占据相当的市场份额,替代趋势不可逆转。国产 DR 处于中低端水平, 进口 DR 垄断高端市场。高端动态 DR 产品价格在 100-130 万之间,普通 DR 产 品价格在 30 万左右,价格因素导致一、二级医院和民营医院是国产 DR 主要市 场,进口 DR 以三甲医院为主要市场。

2)按销售数量统计,2021 年中国乳腺 X 射线机市场上,联影以 17.96%位居第 一,但不同于常规 DR 和移动 DR,外国厂商占据了中国乳腺机市场的大部分市 场份额,其中豪洛捷(Hologic)15.79%、GE14.55%、西门子 8.98%,数量占 比前五的品牌中有三个是外国厂商。

3)按销售数量统计,2021 年中国 C 形臂市场上,西门子以 22.31%的占比位列 第一,普爱 20.74%紧随其后,GE18.50%位列第三,其后 Ziehm、飞利浦、万 东鼎立、康达、Swemac、联影和集智位居前十。销售数量市场份额排名前十的 品牌中,普爱、万东鼎立、康达、联影和集智五家国内厂商共占据接近 30%的 市场份额。

4)DSA 市场被进口品牌垄断,其市场份额常年超过 95%。东软、万东、维迈、 乐普、联影等多家国内企业已进军 DSA 领域。按销售数量,2021 年有东软和万 东两家国内企业市场占有率进入前五位;按销售金额,国产份额从 2017 年的 2.6%增长至 2021 年的 6.8%。

行业技术的主要发展趋势为:1)自动化:通过自动化机电控制、远程操控及机 器视觉技术,简化工作流程,提高操作自动化程度;2)三维化:通过断层扫描、 锥形束 CT 等技术实现 3D 成像,提高图像诊断的准确性;3)精准化:通过核心 系统部件技术、成像物理到图像处理和重建技术的技术创新,降低辐射剂量,提 高图像质量,实现低剂量下的精准诊断。

4、分子影像系统: 医学影像领域皇冠上的明珠

分子影像系统(Molecular Imaging,简称 MI)可显示组织水平、细胞和亚细胞 水平的特定分子,反映活体状态下分子水平变化,从而对生物学行为在影像方面 进行定性和定量研究。分子成像技术能够探查疾病过程中细胞和分子水平的异 常,探索疾病的发生、发展和转归,评价药物和治疗的效果。

MI 产品包括 PET/CT 和 PET/MR,PET/CT 为 MI 产品的典型代表。通过 PET 融 合 CT 或 MR 来实现诊断功能。PET 即正电子发射断层显像,能够反映人体细胞 对正电子示踪药物的代谢情况,从分子水平观察细胞或组织的早期功能变化;而 CT 或 MR 能够为临床诊断提供高精度的人体解剖结构信息,通过上述融合, PET/CT 和 PET/MR 可以对病变部位实现早诊早治,在临床诊断等方面具有广泛 的应用价值。PET 与 CT 两种影像技术优势互补,其扫描所得图像结合了 PET 功能代谢图像及 CT 扫描的解剖结构图像,具有灵敏性高、特异性强及定位精确 等优点,可寻找早期病灶并评估癌细胞扩散程度,精准诊断癌症和心脑功能疾病。 PET/CT 作为高端医学影像系统,在肿瘤诊断、精准医疗、临床医学研究等方面 发挥着不可或缺的优势。

全球 PET/CT 市场规模稳定增长,行业发展前景广阔。根据灼识咨询的数据,2015 年至 2020 年,全球 PET/CT 市场规模从 24.0 亿美元增长至 31.0 亿美元,复合 年均增长率约为 5.2%。2020 年,新冠疫情对全球经济造成较大冲击,包括 PET/CT 在内的高端医疗设备市场受到较大影响,预计 2025 年全球 PET/CT 市 场规模有望达到 45.2 亿美元,2030 年达到 58.0 亿美元,PET/CT 行业发展空间 较为广阔。2015 年至 2020 年,欧洲、北美等发达国家的 PET/CT 市场规模持 续位居全球前列,已进入相对成熟期。近年来,受益于高端医疗需求提高、技术 突破、人均可支配收入提高等诸多因素,亚太地区 PET/CT 市场规模快速扩张, 2015-2020 年复合年均增长率高达 15.6%,行业发展势头迅猛。预计到 2030 年, 亚太地区将跃居为仅次于北美的全球第二大 PET/CT 市场。

中国 PET/CT 人均保有量水平极低,与欧美国家存在较大差距。根据灼识咨询, 2015 年至 2019 年,我国 PET/CT 市场规模从 5.8 亿元增长至 14.7 亿元,实现 约 2.5 倍增长;2020 年受新冠疫情冲击,市场规模为 13.2 亿元,同比下降 10.2%。 预计到 2025 年我国 PET/CT 市场规模将接近 29.1 亿元,2030 年有望达到 53.4 亿元,PET/CT 行业发展前景广阔可期。根据联影医疗招股说明书,2020 年, 美国每百万人 PET/CT 保有量已高达 5.73 台,澳大利亚为 3.70 台,比利时为 2.86 台,而中国仅有 0.61 台,不足美国的九分之一,处于落后局面,与我国庞 大的市场需求难以匹配。中国每百万人 PET/CT 保有量较低,主要原因包括检查 费用高、患者对 PET/CT 认识不足等原因。

分子影像设备还包括PET/MR,截至2020年底,全球的PET/MR 系统装机量大约 在200台左右,主要分布在北美、欧洲和中国,中国PET/MR 装机量在40台左右; 从市场规模的维度,2020年全球PET/MR市场规模约为2.5亿美元,据灼识咨询 预测,2030年规模将增长至12.3亿美元,年复合增长率为17.0%。

国家 PET/CT 政策放宽助力市场扩容,联影为国产唯一龙头。2018 年以前, PET/CT 为国家卫健委统一管理的甲类医疗器械,一定程度上限制了国内医疗机 构 PET/CT 装机量的增长。2018 年 4 月,国家卫健委发布《关于发布大型医用 设备配置许可管理目录(2018 年)的通知》,将 PET/CT 的配置许可管理由甲 类调整为乙类,配置证的审批权由国家卫健委下放至省级卫生部门,医疗机构配 置 PET/CT 具有较大的自主选择权,整体审批环境的宽松有利于 PET/CT 市场扩 容,全国装机量有望快速增加。中国高端医疗行业发展起步较晚,进口品牌曾占 据 90%以上的市场份额。随着国产品牌研发创新投入的加大及技术升级发展, 跨国企业的长期垄断局面逐渐被打破,国产赶超趋势愈发明显。

2020 年中国 PET/CT 和 PET/MR 市场竞争格局如下: 1)我国 PET/CT 主要市场参与者除西门子医疗、GE 医疗、飞利浦医疗等老牌跨 国企业外,还包括联影医疗、东软医疗等国产品牌。按照新增销售台数计算,联影医疗自 PET/CT 产品上市以来,连续 4 年在中国市场占有率排名第一,2020 年占有率高达 32.1%。 2)我国 PET/MR 市场参与者包括联影医疗、西门子医疗和 GE 医疗,联影医疗 不仅是唯一的国产 PET/MR 厂商,而且 2020 年市场占有率排名第一,占据国内 PET/MR 市场一半份额,为西门子医疗和 GE 医疗各自份额的两倍之多。